c++基本语法

0.    编译C++程序时，编译器自动定义了一个预处理名字__cplusplus，而编译标准C时，自动定义名字__STDC__。另外几个比较有用的预定义名字是__LINE__(文件的当前编译行数)，__FILE__(当前被编译的文件名字)，__DATE__(编译日期)和__TIME__(编译时间)。

1.    C库头文件的C++名字总是以字母C开头，后面去掉后缀.h的C名字，如<assert.h>在C++库中的名字是<cassert>。两种使用方法：
#include <assert.h>或者
#include <cassert>
using namespace std;

2.    静态与动态内存分配的两个主要区别：(1)静态对象是有名字的变量，可以直接进行操作，动态对象是没有名字的变量，可以通过指针间接进行操作；(2)静态对象的分配和释放由编译器自动处理，而动态对象必须由程序员显式的管理，通过new和delete两个表达式来完成。

3.    类的缺省构造函数是不需要用户提供任何参数的构造函数。

4.    STL中标准数组-vector(文件<vector>)，两种遍历方式：(1)通过下标操作符；(2)使用迭代器，如vector<int>::iterator iter;可以通过对iterator解引用来直接访问实际的元素*iter;STL提供了作用于容器类型的泛型算法，头文件<algorithm>。

5.    文字常量是不可寻址的。

6.    常用的几个转义序列：
newline(换行符) \n \14
horizontal tab(水平制表符) \t
vertical tab(垂直制表符) \v
backspace(退格符) \b
carriage return(回车键) \r
formfeed(进纸键) \f
alert (bell)(响铃符) \a \7

7.    变量和文字常量都有存储区，区别在于变量是可寻址的，对于每个变量，都有两个值与之关联：数据值，称为对象的右值，是被读取的值，文字常量和变量都可以用作右值；地址值，被称为变量的左值，是位置值，文字变量不用被用作左值。

8.   每个指针都有一个相关的类型。不同数据类型的指针之间的区别在于指针所指的对象的类型上。如果我们需要的仅仅是持有地址值，C++提供了一种特殊的指针类型：空(void *)类型指针，它可以被任何数据指针类型的地址值赋值，除了函数指针。不能操作空类型指针所指向的对象，只能传送该地址值或将它与其他地址值做比较。

9.    C风格的算法循环：
while(*p++){…}

10. 正确定义引用，如下：
const int ival = 1024;
const int *&pi_ref = &ival; // 错误，pi_ref是一个引用，它指向定义为const的int型对象的一个指针，引用不是指向常量，而是指向了一个非常量指针
const int *const &pi_ref = &ival; // OK

11. 指针和引用有两个主要区别，引用必须总是指向一个变量；如果一个引用给另外一个引用赋值，那么改变的是被引用对象而不是引用本身。

12. 布尔类型对象虽然也被看作整数类型的对象，但是它不能被声明为signed，unsigned，short或long。

13. 一个数组不能被另外一个数组初始化，也不能被赋值给另外一个数组，而且，C++不容许声明一个引用数组。

14. 数组标志符代表数组中的第一个元素的地址。它的类型是数组元素类型的指针。
int ia[10];
第一个元素的地址: ia或者是&ia[0]
第二个元素的地址: ia+1或者是&ia[1]

15. STL中vector有两种不同的使用形式：数组习惯，即使用下标操作符，注意只能操作已经存在的成员；STL习惯，使用iterator来操作，对其解引用可以访问实际的对象，也可以通过加减来移动位置。雷同与5。

16. typedef用来为内置的或用户定义的数据类型引入助记符号。
typedef char *cstring;
extern const cstring cstr;
其中cstr的类型是 char *const cstr;

17. 当一个对象的值可能会在编译器的控制或监制之外被改变时，那么该变量应该声明为volatile，编译器执行的某些例行优化不能应用在已经指定为volatile的对象上。

（注：在多线程编程时会遇到该问题）

18. pair类可以在单个对象内部把相同类型或不同类型的两个值关联起来。我们可以使用成员访问符号来访问pair中的单个元素，他们的名字为first和second。

19. 在类体外定义的内联成员函数，应该被包含在含有该类定义的头文件中。

20. setw()是一个预定义的iostream操作符，它读入的字符数最多为传递给它的参数减一。如setw(1024)，则最多读入1023个字符。

21. 标准C++头文件<limits>提供了与内置类型表示有关的信息，另外，还有标准C头文件<climits>和<cfloat>。

22. 对于二元操作符<或者>，左右操作数的计算顺序在标准C和C++中是都是未定义的，因此计算过程必须是与顺序无关的。如ia[index++]<ia[index]就是未定义的。

23. 初始化过程为对象提供初值，而赋值是用一个新值覆盖对象的当前值，一个对象只能被初始化一次，也就是在它被定义的时候，而赋值可以多次。如初始化int ival = 1024;赋值 ival = 1025;赋值操作符的左操作数必须是左值。

24. sizeof操作符的作用是返回一个对象或者类型名的字节长度，返回值类型是size_t，这是一种与机器有关的typedef定义，可以在<cstddef>文件中找到它的定义。

25. 按位非操作符(~)翻转操作数的每一位。移位操作符(<<和>>)将其左边操作数的位向左或者向右移动某些位，移到外面的位被丢弃，左移操作符从右边开始用0填充空位。右移操作符，如果是无符号数从左边开始插入0，否则它或者插入符号位的拷贝或者插入0，这由具体实现定义。按位与(&)对两个操作数的每一位进行与操作(只有两位同时为1时值才为1)。按位异或(^)操作符对两个操作数的每一位进行异或操作(只有两个含有一个1时值才为1，即两位不同值为1)。按位或(|)操作符对两个操作数的每一为进行或操作(只有两位同时为0时值才为0)。如将整数a的第27位设为1：a |= 1 << 27；将第27为设为0：a &= ~(1 << 27) ；测试第27位是否为1：a & (1 << 27)。

26. bitset类，头文件为<bitset>，支持三种构造方式，第一是直接指定向量长度，如bitset <32> bs;第二是显式提供一个无符号参数，如bitset<32> bs(012);将第1和第3位设置为1。第三是传递一个代表1和0集合的字符串参数，还可以标记字符串的范围，如string bitval(“1111110101100011010101”);bitset<32> bs(bitval, 6, 4);则bs的第1和第5位被初始化为1；如果去掉指定字符串范围的第三个参数，则范围是指定的位置开始一直到字符串的末尾。而函数to_string和to_ulong则把bitset对象转换为字符串和整型表示。

27. 操作符优先级表

28. 隐式转换发生在下列情况下：1.混合类型的算术表达式，即算术转换；2.用一种类型的表达式赋值给另一种类型的对象；3.把一个表达式传递给一个函数调用，表达式的类型和形式参数的类型不相同；4.从一个函数返回一个表达式。

29. 算术转换的两个原则：1.如果必要的话，类型总是提升为较宽的类型；2.所有含有小于整型的整值类型的算术表达式，在计算之前，其类型都会被转换为整型。

30. const_cast转换掉表达式的常量性以及volatile对象的volatile性；如const_cast<char *>ptr；编译器隐式执行的任何类型转换都可以由static_cast显式完成。reinterpret_cast通常对操作数的位模式执行一个比较低层次的重新解释。dynamic_cast支持在运行时刻识别由指针或引用指向的类对象。

31. typename是标准C++中新引入的关键字，用于template中。

32. 两个主要的顺序容器是list和vector，另外一个顺序容器是deque；两个主要的关联容器是map和set。

33. 选择顺序容器类型的一些准则：(1)随机访问，vector比list好得多；(2)已知道元素的个数，则vector比list强；(3)如果不只是在容器两端插入和删除元素，则list比vector强很多；(4)除非需要在容器首部插入和删除元素，则vector比deque好。对于小的数据类型，vector的插入大批量数据的性能比list好很多，而大型数据时则相反，解决方案是只保留大型数据的指针。Reserve函数容许将容器的容量设置成一个显式指定的值，resize函数重新设置容器的长度；每个容器支持一组关系操作符；用户定义的类类型必须支持等于操作符，必须支持小于操作符，元素类型必须支持一个缺省值（对类类型，指缺省构造函数）。

34. 除了iterator类型，每个容器还定义了一个const_iterator类型，对遍历const容器是必需的，const_iterator容许以只读方式访问容器的底层元素。Iterator算术运算(是指加法或者减法等算术运算，而不是重载的++操作符)只适用vector或deque，而不适用于list因为list在内存中不是连续存储的。

35. string类的find函数返回一个索引类型string::size_type或者返回string::npos；find_first_of提供了被搜索字符串中任意一个字符相匹配的第一次出现，并返回它的索引位置，substr函数生成现有string对象的子串的一个拷贝，第一个参数指明开始的位置，第二个可选的参数指明子串的长度。rfind，查找最后的指定子串的出现；find_first_not_of查找第一个不与要搜索字符串的任意字符相匹配的字符；find_last_of查找与搜索字符串任意元素相匹配的最后一个字符；find_last_not_of查找字符串中的与搜索字符串任意字符全不匹配的最后一个字符。

36. tolower函数接受一个大写字符，并返回与之等价的小写字母，必须包含头文件<ctype.h>，另外一些该文件中的函数，isalpha, isdigit, ispunct, isspace, toupper等。

37. assign对把字符串进行赋值；append则类似于+=操作符；swap交换两个string的值；进行越界检查的at类似于[]操作符；compare函数提供了两个字符串的字典序比较；replace函数提供了十种方式，可以用一个或者多个字符替换字符串中的一个或多个现有的字符。

38. map定义了一个类型value_type，表示相关的键值对，用于insert函数。

39. 关联容器支持以下两个函数：find查找指定key，不存在则返回end()；count返回指定key值的出现的次数。

40. set定义了一个类型difference_type，是两个iterator相减的结果类型；inserter类用来执行插入操作。如:copy(in, eos, inserter(set1, set1.begin());因为copy执行的是赋值操作，所以使用inserter使用插入操作取代赋值操作。

41. multiset和multimap的特殊操作equal_range返回iterator对值，如:pair<iterator, iterator> pos; pos = mp.equal_range(tst);

42. stack类，头文件<stack>，函数top和pop分别是访问栈顶元素和删除栈顶元素。栈类型是容器适配器，因为它把栈抽象施加到底层容器上，缺省情况下栈使用deque实现，可以自定义缺省的底层容器，如使用list构建stack：stack<int, list<int> > intStack;

43. C++中，数组永远不会按值传递，它总是传递第一个元素(准确的说是第0个)的指针。多维数组被传递为指向第0个元素的指针。如matrix[][10]等同于int (*matrix)[10]，都表示matrix是个二维数组，每行10列。而int *matrix[10]表示一个含有10指向int的指针的数组。

44. UNIX系统函数chmod改变文件的保护级别，它的函数声明在系统头文件<cstdlib>中。

45. 链接指示符的第一种形式由关键字extern后跟一个字符串常量以及一个普通的函数声明构成，如extern “C” void exit();第二种形式是是多个函数声明用大括号包含再链接指示符复合语句中。链接指示符不能出现在函数中，而且放在头文件中更合适。

46. 支持命令行格式的主函数:int main(int argc, char *argv[]);

47. 指向函数的指针，如int (*pFunc)(int, int)；将取地址符作用于函数名上也能产生指向该类型的指针。如已经存在函数定义int f1(int); int (*pf1)(int)=f1; int (*pf2)(int)=&f1;函数调用可以使用pf1(1)格式或者(*pf1)(1)格式。当一个函数名没有被调用操作符修饰时，会被解释为该类型函数的指针，如存在函数定义int f(int)；表达式f被解释为int (*)(int)。

48. 函数指针数组的定义:int (*testCases[10])();使用typedef可以使声明更易读。如typedef int (*PFV)(); PFV testCases[10];声明一个“指向函数指针数组的指针”，如PFV (*pArray)[10];调用其中函数(*pArray)[2]();

49. 函数参数的类型不能是函数类型，函数类型的参数将被自动转换为该函数类型的指针。如存在函数类型typedef int funtype(int);void sort(int, funtype);与函数定义sort(int, int(*)(int));等价。函数指针也可以作为函数返回值的类型，如int (*ff(int))(int *, int);该声明将ff声明一个函数，它有一个int的参数，它的返回值为一个指向函数的指针，类型为int (*)(int *,int)；

50. 指向C函数的指针与指向C++的函数指针类型不同，也就是：int (*fcpp)(int)与extern “C” int (*fpc)(int)类型不同。并且，当链接指示符作用一个声明上时，所有被它声明的函数都受影响，如extern “C” void f1(void (*pfParm)(int));其中pfParm也是C函数指针。因此，要实现一个含有C函数指针作为参数的C++函数，可以使用typedef，如extern “C” typedef void FC(int); C++函数 void f2(FC *pfParam);

51. 关键字extern为声明但不定义提供了一种方法，extern声明不会引起内存被分配。

52. 设计头文件时不应该含有非inline函数和对象的定义。符号常量的定义和inline函数可以被重复定义多次，在编译期间，在可能的情况下，符号常量的值会取代该名字的出现，这个过程为常量折叠。符号常量是任何const类型的对象。但是如下定义不符合 char *const buf = new char[10];因为它的值不能在编译时确定，不能定义在头文件；const char *msg =”Error”;因为msg不是常量，它是指向常量值的非常量指针，必须修改为const char *const msg=””;

53. 有三种局部对象：自动对象，寄存器对象和局部静态对象。在函数中频繁使用的变量可以使用关键字register声明为寄存器对象。

54. delete表达式只能作用于由new表达式从空闲存储区分配的指针上，如果作用于其他内存指针上，可能导致问题，但是作用于值为0的指针上，delete不会指向任何操作。

55. auto_ptr是STL提供的类模板，可以帮助程序员自动管理用new表达式动态分配的单个对象。头文件为<memory>，只有拥有底层对象所有权的对象负责释放内存，但使用Copy constructor和Assignment进行操作时，左边的对象得到所有权，而右边的则被撤销所有权。使用get来测试是否指向一个底层对象，使用reset来重新设置一个底层对象，assignment操作符不支持内存指针。

56. 可以创建动态的const对象，如const int *pci = new const int(1024);不能创建const对象数组，创建的const对象必须初始化。

57. 定位new表达式容许程序员要求将对象创建在已经被分配好的内存中。如：char *buf=new char [1024];Foo *pb = new (buf) Foo;

58. 可以使用未命名的namespace来声明一个局部于某一文件的实体，即该函数只在当前文件中可见。通常在实现文件中使用，这种方法是用来替换C语言中的static函数声明。

59. 重载函数，两个函数的函数名相同，但函数参数表必须不同，参数个数或参数类型不同；识别函数声明并不考虑传值参数类型是const或者volatile，即void f(int)和函数void f(const int)是同一个函数。但是如果是传地址或者传引用时，则需要考虑这两个修饰符。void f(int *)和函数void f(const int *)为不同的函数。

60. 重载函数集合中的所有函数都应该在同一个域中声明。using声明和using指示符可以使得一个名字空间的成员在另外一个名字空间可见，这对重载函数集合产生影响。using声明总是为重载函数的所有函数声明别名，如果引入一个函数在该域中已经存在并且参数表相同，则产生错误。而extern “C”链接指示符只能指定重载函数集中的一个函数。

61. 函数重载解析的三个步骤(1)确定函数调用考虑的重载函数的集合，确定函数调用中实参表的属性；(2)从重载函数集合中选择函数，该函数可以在给定的情况下用实参进行调用；(3)选择与调用最匹配的函数。在第二步中，编译器确定需要进行的参数转换，并划分等级，通常分为精确匹配；与一个类型转换匹配；无匹配。其中类型转换通常分为三组：提升、标准转换和用户定义的转换。

62. 精确匹配细节：即使一个实参必须应用一些最小的类型转换才能将其转换为相应函数参数的类型；这些最小的类型转换包括：左值到右值的转换；从数组到指针；从函数到指针的转换和限定类型转换(通常是const和volatile类型转换)。精确匹配可以使用一个显式强制转换强行执行，这时实参类型就为转换后的类型。

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